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MMI

Thema: GOMS

Patrick Chuh

Bei GOMS handelt sich um ein analytisches Modell für die Beschreibung von Mensch und Maschine Interaktionsvorgängen. Dieses Modell für die "Usability" Forschung wurde von Stuart Card, Thomas P. Moran & Allen Newell in ihrem Buch "The Psychology of Human Computer Interaction", 1983 entwickelt.
GOMS steht für die Komponenten des Benutzermodells, nämlich Ziele (Goals), Operatoren (Operators), Methoden (Methods) und Selektionsregeln (Selection Rules). Die Ziele sind die Situationen, die der Benutzer erreichen will. Die Operatoren sind die elementaren Funktionen des Gebrauchgegenstandes, d.h. die Interaktionstechniken. Die Methoden sind die Reihenfolge von Operatoren, die hintereinander angewendet werden, um an ein bestimmtes Ziel anzukommen. Für die elementaren Grundfunktionen stehen schon bereits gültige Operatoren zur Verfügung. Die Selektionsregeln werden benützt, wenn es diverse Methoden zum Erreichen eines Zieles existieren. Das zentrale Element eines Benutzermodells ist natürlich das Ziel (Goal) der Aufgabe.
Bei der Erstellung der Aufgabenbearbeitung werden die Tätigkeiten des Verwenders erfasst, die der Verwender an einem Gerät oder an einen Prototyp vornimmt. Die Handlungen werden durch Hilfe von Operatoren modelliert. Diese Operatoren können sensorischer, motorischer und kognitiver Art sein.
Sensorische Operatoren stellen die Tätigkeiten dar, die der Benutzer unternehmen muss, um etwas festzustellen. Zum Beispiel wäre das Ablesen von Text, dass Kontrollieren, ob die richtige Handlung durchgeführt worden ist oder das Hören von akustischen Signalen.
Motorische Operatoren beschreiben die Aktionen, die der Verwender direkt am Endgerät oder Prototyp vornimmt, zum Beispiel eine Vorwärtsbewegung mit einem Anzeigegerät, ein
Sprachkommando oder ein Tastendruck.
Kognitive Operatoren formen die Denkleistungen des Verbrauchers ab. Wenn eine Information gespeichert oder ein Kommando aktiviert werden soll, so wird das mit diesen Operatoren aufgezeigt.
Eine GOMS Analyse ist zur Prüfung von Prototypen und Systementwürfen geeignet.

Die Ergebnisse, die die GOMS Analyse liefert, können zum Bewerten mehrerer Alternativ Entwürfe verwendet werden. Die Analyse liefert u.a. eine Prognose über Lern und Ausführungszeiten der Benutzerentwürfe. Das GOMS Modell setzt voraus, dass Nutzerinteraktionen innerhalb bestimmter Rangfolgen von Zielen sich ereignen. Benutzer erreichen diese Zeitpunkte durch das Durchführen bestimmter Methoden, die wiederum aus Operatoren bestehen. Es gibt verschiedene Arten der Goms Varianten: Zum Beispiel die "CMN-GOMS Variation", diese Technik erfordert eine strenge Ziel-Methoden-Operatoren-Selektionsregeln Struktur. Die Struktur ist dauerhaft genug, dass der Bewerter, die Aufgaben in einem Pseudo-Codeformat darstellt. Es stellt auch einen Plan zur Verfügung, wie man Selektionsziele formuliert. Dann existiert noch die "KLM-GOMS Variation", diese ist eine vereinfachte Form des CMN-GOMS. Es entfernt die Ziele, die Methoden und die Selektionsregeln und hinterlässt nur primitive Operatoren. Nur sechs Operatoren sind erlaubt: 1.) eine Taste drücken, 2.) das Anzeigegerät in Richtung eines Zieles bewegen, 3.)mentale Ansätze, 4.) Zeiger bewegen 5.) Handbewegungen zum bestimmen von Positionen und 6.)Wartezeit für den Computer um einen Befehl auszuführen. Diese Methoden erlauben keinen Fehler. Dann gibt es noch die "NGOMSL Variation" die von David Kieras 1988 entwickelt worden ist. Die Idee war, dass man NGOMSL einfach zu verwenden sein soll. Eine andere wichtige GOMS Variante ist die "CPM-GOMS Variation", die von Bonnie John entwickelt wurde. CPM steht für zwei Dinge: Kognitive Wahrnehmnungsmotorik und die kritische, technische Pfadmethode. Es entnimmt Elemente der kritischen Pfadmethode, diese Methode ist einzigartig und die Technik basiert auch direkt auf dem menschlichen "Prozessor".

Ein Benutzermodell beinhaltet die Tätigkeiten, die benötigt werden, damit ein Benutzer eine bestimmte Aufgabe zuwege bringen kann. Hauptmerkmal ist das alle Tätigleiten in der hierarchischen Baumstruktur organisiert sind. Diese Struktur ist so ausgerichtet, dass sie von der Wurzel bis zu den Blättern durchlaufen wird, so dass nachdem Durchführen des letzten, also unteren Operators das Ziel ausgeführt wird. Eine Reihe von Operatoren können durch Methoden zusammengefasst und somit auch strukturiert werden. Dabei verändert sich die Ausführungsreihenfolge hierdurch nicht.
Wie schon oben erwähnt gibt es pro Benutzermodell ein Hauptziel (Goal), dass durch einen mit in der Hierarchie höchsten Knoten "G" gekennzeichnet wird in der Baumstruktur des Benutzermodells. Wenn man jetzt zum Beispiel ein neues Benutzermodell anfertigt, wird automatisch ein solcher "G" Knoten generiert, der zuerst rot eingefärbt ist, was anzeigen soll, dass die Struktur noch nicht bis drunten verfeinert worden ist. Durch Hilfe von Methoden werden so genannte Teilziele erschaffen. Natürlich kann ein Methode weitere Submethoden enthalten. Eine Methode ohne Suboperationen ist noch nicht komplett, deswegen ist eine Methode am Anfang auch rot eingefärbt. Da oft mehrere Wege zu einem Ziel existieren, um die Aufgabe zu lösen bzw. zu erreichen, gibt es die Möglichkeit, diese Wege zum Ziel durch eine Selektionsregel und durch so genannte Wenn Dann Zweige zu bilden. Eine Auswahl-regel fasst unterschiedliche Zweige in einer Baumstruktur dar. Einer der zur Auswahl stehenden Pfade wird bevorzugt. Operatoren sind Knoten die Tätigkeiten darstellen, die zum Ziel führen. Ein Operator verbraucht Zeit und kann wie oben erwähnt sensorisch, motorisch und mental sein. Beim Einfügen werden Elemente unterhalb einem Knoten geschafft. Und zwar so dass man den Vaterknoten auswählt und im Komponenten Bestimmungsbereich den zugeordneten Knopf für das GOMS Element drückt. Zum Beispiel fügt man unter dem Ziel einzelne Operatoren hinzu, indem man den Zielknoten aussucht(er wird dann umrandet) und rechts von ihm einen Operator aussucht.

Die Eigenschaften eines Knotens können per Klicken auf den jeweiligen Knoten bearbeitet und natürlich eingesehen werden. Bei Klicken auf einen der Zielknoten öffnet sich ein Fenster die Funktionen des Knotens ausgemacht werden wie zum Beispiel Name, Kommentar etc. bei Operatoren ist es sehr wichtig zu wissen, wie viel Zeit ihre Ausführung braucht. Die Zeit wird in Sekunden gemessen. Außerdem kann eingestellt werden, ob es sich um einen motorischen Operator handeln soll. Die Auswahlregeln haben ähnlich wie die Zielknoten sehr wenige Funktionen. Eine notwendige Bedingung ist dass sie mindestens einen Wenn Dann Ast haben. der wie oben erwähnt automatisch ausgesucht wird. Zudem muss der Wenn Dann Ast mindestens eine Methode oder einen Operator beinhalten, damit dieser anstatt rot, grün gefärbt wird. Mit dem Cursor im Komponenten Bestimmungsbereich können Elemente innerhalb einer Baumstruktur verändert werden. Natürlich ist dies auch per Tastatur möglich. Bewegungen sind nur in einem sinnvollen Kontext erreichbar (so können zum Beispiel Wenn Dann Äste ihre Selektionsregeln nicht ändern. Wenn zum Beispiel ein Baum mit sehr vielen Subzweigen vollständig geöffnet werden soll, muss das nicht per Hände geschehen. Um Benutzermodelle zu verwalten: Diese Knöpfe ermöglichen das Anbinden eines neuen Benutzermodells, dass Ansammeln bzw. unter einem neuen Namen Speichern des gegenwärtigen ausgesuchten Benutzerentwurfes.

Die Benutzerentwurfanalyse ist die ursprüngliche GOMS Untersuchung. Sie gibt allgemeine Mitteilungen der syntaktischen Verfeinerung, Gesamtlernzeit und die Gesamtausführungszeit. Außerdem werden angezeigt, wie viele verschiedene Wege zur Erreichung des Ziels vorhanden sind, angehängt von einer Berechnung der Längsten, Kürzesten und durchschnittliche Ausführungszeit. Am Ende werden alle Methoden, Selektionsregeln und Operatoren des Entwurfes gezählt und aufgezeigt.

Das GOMS Modell enthält allerdings einen Mangel, es beschäftigt sich nur mit der Entwicklung einer fehlerfreien Ermittlung durch einen Experten, der sich nicht mit auftretenden Fragen auseinandersetzen muss.